(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
実施の形態1
図1は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の床面吸込具を電気掃除機本体に接続した状態を示す模式図、
図2は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の床面吸込具の斜視図、
図3は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の床面吸込具の上面図、
図4は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の床面吸込具の下面図、
図5は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の床面吸込具の上ケースを外した状態の斜視図、
図6は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の床面吸込具の回転ブラシを外した状態のケース下面側からみた斜視図、
図7(a)は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の床面吸込具の回転ブラシの駆動力伝達構造の模式図、
図7(b)はモーターとギアの連結状態を表す要部断面図、(c)ギアと回転ブラシ軸受け部の連結状態を表す要部断面図である。
【0010】
なお、それぞれの図において、同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。また、複数の部材であって、符号に「a、b等」を付記するものについて、共通する内容を説明する際には、符号に付した「a、b等」を削除して、その一方の部材について説明する場合がある。
以下、
図1から
図7により本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の床面吸込具及びこの床面吸込具を備えた電気掃除機の構成について説明する。
【0011】
図1に示すように、300は電気掃除機であり、掃除機本体200とホース体101と
床面吸込具100により構成され、被清掃面Gから床面吸込具100を進行方向Sに進めたりすることによって塵埃を吸引して掃除をする。掃除機本体200内には被清掃面Gから塵埃を吸引するための吸引風を発生させるための電動送風機201が設けられている。
【0012】
さらに、掃除機本体200内には吸引した塵埃を捕集するための集塵室202が設けられている。電気掃除機の塵埃の捕集方法については、集塵室に紙パックと呼ばれる袋状フィルターを装着して捕集する紙パック式のものや、旋回流にて塵埃を分離して捕集するサイクロン式のものがあるが、本発明においては塵埃の捕集方法が特定の方式に限定されるものではなく適宜選択可能である。
【0013】
ホース体101は例えば蛇腹のような可撓性を有する軟質管部102と、電気掃除機300を操作するための入力を行う操作部(図示せず)を備えた電気掃除機300を取り回しするための持ち手部103と、伸縮構造を有する硬質延長管部104で構成されていて、軟質管部102の持ち手部103と接続されている反対側の端部が掃除機本体200に着脱自在に接続されるようになっている。
【0014】
ホース体101の硬質延長管部104の持ち手部103と接続されている反対側の端部には床面吸込具100が着脱自在に接続されるようになっている。
【0015】
図2、
図3に示すように、床面吸込具100の外郭をなす本体ケース3は、上ケース1と下ケース2で構成され進行方向Sに対して横長になっていて、硬質延長管部104と接続するための接続部5を一端部に設けた継手管4が、他端部に形成された連結部15を下ケース2と、上ケース1に傾動可能に挟持され連結されている。連結部15の接続部5と反対側の端部には、連結部15の内部と連通する左右に一対の接続円筒部15aが形成され、接続円筒部15aが上ケース1と下ケース2との間に傾動可能に挟持される。
【0016】
下ケース2には被清掃面Gと対向する面側に、被清掃面Gに存在する塵埃を吸込むための開口である吸込口14が設けられている。吸気口14は、接続円筒部16a及び15bにそれぞれ連通する二つの吸気口14a及び14bと連通する。本体ケース3内には、下ケース2に設けられた吸込口14から被清掃面Gへ向かって突出するように、回転ブラシ6がその両端の位置で後述する軸受け部10により吸込口14の奥の空間に回動自在に支持され取付けられている。
【0017】
軸受け部10は下カバーL8でケースの長手方向で一方の側面の内側に、塵埃除去手段であるリムーバー11は下カバーR9でケースの長手方向で他方の側面の内側に、それぞれ下ケース2と挟持されネジ37a、37bで固定されている。なお、回転ブラシ6の構成、取付け、取外しの構成については後段で詳しく説明する。
【0018】
さらに下ケース2には被清掃面Gへ向かって突出するように、樹脂成形で形成された後部車輪12a1、12b1が設けられている。さらに、中部車輪12a2、12b2が後部車輪12a1、12a2の前方で床面吸込具の下面両端部付近に設けられている。後部車輪12a1、12b1及び中部車輪12a2、12b2は被清掃面Gから所定の距離を置いた固定位置に回動自在に軸支されており、回転ブラシ6が被清掃面Gに対して安定した位置にくるようになっている。
【0019】
そのため、回転ブラシ6に不必要な圧力がかかることがなく適正に回転でき、塵埃のかき取りが安定して行えるようになっている。また、被清掃面Gから所定の距離が確保できるので床面吸込具100の移動も滑らかにできるようになっている。なお、ここでは回転ブラシ6の安定動作と床面吸込具100の移動のために樹脂成形で形成された後部車輪12a1、12b1及び中部車輪12a2、12b2を用いたが、起毛布からなる滑り部材を用いてもよく、本発明においては特定の部材に限定されるものではなく適宜選択可能である。
【0020】
また、下ケース2には被清掃面Gと対向する面側に、被清掃面Gを傷つけることなく床面吸込具100を滑らかに移動させるために、起毛布からなる複数の滑り部材21a、21bが設けられている。さらに回転ブラシ6に弾かれうまく吸引されなかった塵埃が外部に逃れないようにするためと、吸引口外周の一部を塞ぎ吸引の真空度を上げるための起毛布からなる遮蔽部材23が設けられている。
【0021】
それから、下ケース2には被清掃面Gへ向かって突出するように、スイッチ兼用車輪13が設けられている。スイッチ兼用車輪13は下ケース2内に出没自在に軸支されており、被清掃面Gから床面吸込具100を浮かした状態では最も突出するようになっている。被清掃面Gへ床面吸込具100を置こうとすると最初に被清掃面Gへ接触し、完全に置いた状態では車輪の一部を残し下ケース2内に没するようになっている。
【0022】
この出没に連動し、回転ブラシ6の回転駆動を入切するスイッチ(図示せず)が後述するスイッチ保持部20に収容されて本体ケース3内に設けられており、被清掃面Gへ床面吸込具100を置いて下ケース2内にスイッチ兼用車輪13が没した状態の時にスイッチ(図示せず)が入となり、被清掃面Gから床面吸込具100を浮かしてスイッチ兼用車輪13が突出した状態の時にスイッチ(図示せず)が切となるようになっていて、回転ブラシを無駄に空転させないことと、駆動する回転ブラシに使用者が誤って手を巻き込まれないようになっている。
【0023】
次に、床面吸込具100内の構成について説明する。
図5に示すように、下ケース2に回転ブラシ6を回転駆動するための駆動部であるモーター16(図示せず)と、前述した回転ブラシ6の回転駆動を入切するスイッチ(図示せず)を収容したスイッチ保持部20が配設されている。
【0024】
図7に示すように、モーター16は第1の連結ベルト17によりギア18aと連結され、ギア18aと同軸で一体的に形成され、ギア18aよりも歯車数の少ないギア18bは、第2の連結ベルト19で回転ブラシ6を保持する軸受け部10と連結されていて、モーター16を駆動するとその駆動力がギア18a、18bを介して回転ブラシ6を支持する軸受け10部に伝達され、回転ブラシ6が回転するようになる。
【0025】
次に、
図8により回転ブラシ6の構成について説明する。
図8は、本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の床面吸込具の回転ブラシの外観図である。
【0026】
回転ブラシ6は、樹脂成形で形成された円筒部24aと、円筒部24aの周面に面一で連なるように形成された5つの螺旋状の溝部25と(円筒部24aと溝部25を合わせて円筒基体24とする)、隣接する溝部25の間に形成された清掃体保持部24bを介して支持される清掃体、つまり、清掃体保持部24bに埋め込まれた被清掃面Gの塵埃を掻き揚げるための毛ブラシ27と、円筒基体24の一端側に設けられた、軸受け部10に装着するためのガイド部26と、他端側に設けられた本体ケース3内に取付け又は取外しするときに把持する把持部7により構成されている。螺旋状の溝部25は、円周方向に等角度で形成される。また、回転ブラシ6には、回転ブラシ6がケース3へ取付けられたときの塵埃除去手段11(後述する)と清掃体保持部24bとの間に、清掃体保持部24bに対応して凸部24cが設けられる。
【0027】
把持部7には、取付けのときに本体ケース3に係止するための係止凸片28と、係止状態または係止解除状態にするときに用いられるレバー7aが設けられている。なお、清掃体を回転ブラシのブラシ部分を列状に植毛された毛ブラシ27としたが、ゴム等の弾性体からなるブレード形状の部材を用いてもよく、適宜選択が可能である。また、毛ブラシ27が5つの溝部に埋め込まれている5列構成としたが、5列に限定されるものではなく、適宜選択が可能である。
【0028】
次に、
図9から
図16により回転ブラシ6の取付け、取外しについて説明する。
図9は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の床面吸込具の回転ブラシ取付け前状態の斜視図、
図10は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の床面吸込具の回転ブラシ取付けのための開口部周辺の要部拡大図、
図11(a)は回転ブラシと軸受け部の装着直前状態の下面図、
図11(b)は回転ブラシと軸受け部の装着状態の下面図、
図12(a)は塵埃除去手段であるリムーバーの回転ブラシ側から見た斜視図、
図12(b)は塵埃除去手段であるリムーバーの側面図、
図13は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の床面吸込具の回転ブラシの取付け方法を説明する図、
図14は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の床面吸込具の回転ブラシの取付け方法を説明する図、
図15(a)は回転ブラシを取付け位置に係止する前の状態のケースの係止部と把持部の係止凸片との係止解除状態を示す要部断面図、
図15(b)は回転ブラシを取付け位置に係止した状態のケースの係止部と把持部の係止凸片との係止状態を示す要部断面図、
図16(a)は回転ブラシを取付け位置に係止する前の状態の把持部近傍の要部断面図、
図16(b)は回転ブラシを取付け位置に係止した状態の把持部近傍の要部断面図である。
【0029】
(取付け)
図9に示すように、回転ブラシ6は、床面吸込具100の側面方向から挿入、取付けされるようになっている。
図10に示すように本体ケース3の一方の側面には回転ブラシ6を取付けるための開口部29が形成され、開口部29の周囲に凹部30が設けられ、凹部30には凸形状31が設けられている。後述するように、回転ブラシ6を開口部29から挿入されて床面吸込具400の取付け位置に係止されている状態では、回転ブラシ6の取外し方向において、レバー7aの最外方端部が、開口部29が形成されるケース3の側面の最外方端部より内側に位置するように、凹部30の深さが設定されている。
【0030】
開口部29の奥には、回転ブラシ6に絡み付いた塵埃を除去するための塵除去手段であるリムーバー11が設けられている。リムーバー11は樹脂製で、
図12に示すように中空部34を有し、下方が欠けた中空の環形状で、回転ブラシ6の軸方向に延びる突起部33が円周方向に等角度で5個設けられている。突起部33の位置は回転ブラシ6の5個の溝部25の位置に対応し、回転ブラシ6の毛ブラシ27(清掃体)間あるいは清掃体保持部24b間の溝部25である隙間に位置した状態で、回転ブラシ6の軸方向に案内される。それぞれの突起部33は、回転ブラシ6の清掃体である毛ブラシ27の間、または隣接する清掃体保持部24b間の溝部25である隙間と略同形状で、谷部隙間側の面に対向する上面が先端から根元へ向けて円筒基体24から離れる方向に傾斜する傾斜面を有している。
【0031】
この5個の突起部33の内、上端の突起部33の上面の傾斜部33bには、突起部33の先端から根元に亘って金属製の刃33cが突起部33に圧入により固定されている。刃33cは、突起部33の先端から根元へ向けて円筒基体24から離れる方向に傾斜するように固定される。刃33cを突起部33と異なる材質で構成することにより、刃33cの耐久性が改善され、刃33cの摩耗が低減される効果がある。また、刃33cが圧入により固定されるので、刃33cと突起部33bとが別の材質であっても製造が可能であり、しっかりと固定できる。なお、刃33cの設置方法はこれに限定されるものでなく、刃33cと突起部33bとを同じ材質で構成してもよい。一体成形が可能となり、製造コストの低減が図れる利点がある。また、リムーバー11の内径は回転ブラシ6に設けられている毛ブラシ27の外形よりも小さく生え際近くまでになっていて毛ブラシ27を削ぐようになっている。
【0032】
リムーバー11は上ケース1と下カバーR9とで挟持され、床面吸込具100に固定されている。なお、リムーバー11が回転ブラシ6の塵埃を除去するのは取外しの時である。塵埃除去については後段の取外しの説明のところで詳述する。
【0033】
図9のように回転ブラシ6を開口部29から挿入しようとすると、リムーバー11の中空部34を回転ブラシ6が貫通して、
図11(a)のように回転ブラシ6の円筒基体24に設けられた溝部25とリムーバー11の突起部33が嵌合するようになっていて、溝部25の一番深いところにほぼ接触するまで突起部33が嵌まり込んでいる。毛ブラシ27は突起部33が設けられている間を通過するようになっている。
【0034】
図11のようにさらに回転ブラシ6を押し込んでいくと、前述のように下ケース2と下カバーL8で挟持されネジ37bで固定された軸受け部10の軸受け部凸部10aに、回転ブラシ6のガイド部26に設けられたガイド部開口26aが嵌合して支持され、回転ブラシ6の両端がリムーバー11と軸受け部10で支持されるようになる。
【0035】
軸受け部凸部10aは
図11(a)に示すように円周方向に5等分された楔形状をしている。ガイド部開口26aも
図9(b)に示すように円周方向に5等分された形状の開口となっていて嵌合するので、軸受け部10に伝達されたモーター16の駆動力が空回りすることなく確実に回転ブラシ6に伝達され回転する。
【0036】
ここで、軸受け部凸部10aに回転ブラシ6のガイド部26に設けられたガイド部開口26aが嵌合する前に、突起部33の円筒基体24に対向する面は、回転ブラシ6の円筒部24aに位置するように設定される。これにより、回転ブラシ6が突起部33に係止されることがなく回転ブラシ6の中心軸の周りに回動自在の状態となる。したがって、軸受け部凸部10aに対しガイド部開口26aが回転ブラシ6の中心軸周りでずれていても、回転ブラシ6を押しこむにつれて回転ブラシ6が回転して、両者の嵌合が容易になる。
【0037】
また、回転ブラシ6は、回転ブラシ6がケース3へ取付けられたときの塵埃除去手段11と清掃体保持部24bとの間に凸部24cを設けているので、掃除中に回転ブラシ6に絡みついた塵埃は、塵埃除去手段11側に移動しても凸部24cに掛かり、凸部24cを乗り越えて塵埃除去手段11に移動するのが防止できる。したがって、塵埃が塵埃除去手段11に絡んで回転ブラシ6の回転が停止することを防止できる。
【0038】
回転ブラシ6の本体ケース3内への挿入を完了させるには、
図15(a)に示すように本体ケース3に設けられたガイド凹部38a、38bと把持部7に設けられた係止凸片28の位置に合わせて挿入すると
図14(a)のように取付け前位置にレバー7aがくるようになる。
【0039】
だが、この状態では、回転ブラシ6が取付け位置に収まっているだけでまだ固定されておらず
図13(a)のように把持部7が本体ケース3の側方表面から突出している。これは、回転ブラシ6の把持部7が
図16(a)に示すように円筒状部材24aに対して例えば巻バネ形状の弾性体からなる付勢手段39によって、本体ケース3から外側に向かって付勢されているためで、この突出していることにより把持部7がより把持しやすくなっている。また、突出していることで使用者が、取付けが完了していないことを視覚的に理解できるようになっている。
【0040】
回転ブラシ6を固定するためには、付勢手段39の付勢力に抗してさらに把持部7をレバー7aが凹部30と接触する位置まで押し込み(
図13(b)の状態)、
図14(b)のようにレバー7aを取付け位置側へ移動させる(
図13(c)の状態)。
【0041】
すると、
図10で示した溝状の係止部32に、
図15(b)のように把持部7の係止凸片28が嵌まり込むようになり、回転ブラシ6が固定されその位置からでは取り出せない状態となる。このように、回転ブラシ6を開口部29から挿入されて床面吸込具400の取付け位置に係止されている状態では、回転ブラシ6の取外し方向において、レバー7aの最外方端部が、開口部29が形成されるケース3の側面の最外方端部より内側に位置するように、凹部30の深さが設定されている。したがって、掃除中に家具や壁などがレバー7aに衝突して、回転ブラシ6の係止が誤って解除されることがなく、使い勝手がよい床面吸込具が得られる。
【0042】
さらに、凹部30に設けられた凸形状31は、レバー7aが移動する取付け位置と取付け前位置の間に位置しており、凸形状31はレバー7aを取付け位置側へ移動(回動)させる状態では、レバー7aが最も本体ケース3の凹部30寄りの位置から突出しているので、レバー7aは凸形状31に接触して抵抗を伴なって乗り上げ、それを乗り越えるようにして取付け位置まで移動することになる。
【0043】
そのため、凸形状31はレバー7aが取外し位置へ移動する際の抵抗となるので、凸形状31によってレバー7aは意図しない取外し位置への移動が抑制され外れ難くなっている。これで取付けが完了する。
【0044】
このように、回転ブラシが取付け位置に係止されているときは、回転ブラシの取外し方向において、レバーの最外方端部が、開口部が形成されるケースの側面の最外方端部より内側に位置しているので、掃除中に家具や壁などがレバーに衝突して回転ブラシの係止が誤って解除されることが抑制され、使い勝手がよい床面吸込具が得られる。
【0045】
また、ケースの開口部が形成される側面には、開口部の周囲に凹部が形成され、回転ブラシが取付け位置に係止されているとき、レバーは凹部に収容され、回転ブラシを取外す方向と直交する方向において前記ケースの側面により覆われているので、掃除中に家具や壁などがレバーに前方向または後方向から衝突して回転ブラシの係止が誤って解除されることが抑制され、使い勝手がよい床面吸込具が得られる。
【0046】
(取外し)
図14(a)のように、取付けとは反対に凸形状31の抵抗に抗しながら取外し位置へレバー7aを移動させる。取外し位置へレバー7aがくると、
図15(a)のように本体ケース3の係止部32と把持部7の係止凸片28の係止状態が解除され、付勢手段39の付勢力により
図13(a)、(b)、
図16(a)のように把持部7が本体ケース3の側方表面から突出してくるので、回転ブラシ6を取出すときに把持部7を把持し易く、作業性がよい。
【0047】
このように、回転ブラシには、把持部を回転ブラシの取外し方向に付勢する付勢手段が設けられ、開口部の内部には、回転ブラシを取付け位置に係止する係止部が設けられ、把持部には、係止部と係合して回転ブラシを取付け位置に係止するためのケース内に収容される係止凸片が設けられているので、把持部を把持し易すくなり、回転ブラシが取り出し易くなるので、作業性を向上させることができ、回転ブラシのメンテナンス性が向上する。
【0048】
把持部7を持って回転ブラシ6を本体ケース3内から引出そうとすると、
図11(a)に示すように回転ブラシ6の円筒基体24に設けられた溝部25とリムーバー11の突起部33が溝部25の一番深いところにほぼ接触するまで嵌まり込んでいるので、回転ブラシ6の円筒状部材24aに巻きつくように絡み付いた糸屑や髪の毛等の塵埃は、突起部33によって回転ブラシ6の円筒状部材24から削ぎ落とされ除去される。
【0049】
つまり、回転ブラシ6の清掃体27や溝部25に巻きつくように絡み付いた糸屑や髪の毛等の塵埃は、各突起部33の先端部から傾斜部33a及び33bによりすくわれ、各傾斜部の根元側に進むにつれて清掃体27や溝部25から外側に離される。外側に離された塵埃は、傾斜部33bに設けられた刃33cに沿って案内されて切断される。刃33cは突起部33の先端から根元へ向けて円筒基体24から離れる方向に傾斜しているので、塵埃が刃33cに沿って擦れるように移動して塵埃を切断しやすい。なお、切断されずに残った塵埃は、最終的に刃33cが壁部40との角において残らず切断される。また、リムーバー11は床面吸込具400に固定されているため、刃33c及び壁部40が回転ブラシ6に絡みつく塵埃に対し固定されるので、塵埃を切断しやすい。
【0050】
毛ブラシ27についても前述したとおりリムーバー11の内径は回転ブラシ6に設けられている毛ブラシ27の外形よりも小さく生え際近くまでになっているので、外周壁40によって毛ブラシ27が削がれ、毛ブラシ27に絡み付いた塵埃が削ぎ落とされ除去される。このように、取外す過程で回転ブラシ6に絡み付いた塵埃を、手で触れることなく除去することができるので衛生的でメンテナンス性がよい。
【0051】
以上のように本発明の実施の形態1においては、外郭をなすケースと、このケース内において駆動部により回転駆動される回転ブラシとを備え、ケースの側面には、回転ブラシをケース内に取付け又は取外しするための開口部が形成され、開口部の内部に回転ブラシを取付け位置に係止する係止部が設けられ、回転ブラシは、ケースへの取付けのときは一端側から開口部を通して取付け位置まで挿入され、取外しのときは取付け位置より開口部から引き抜かれるようになっていて、ケース内に取付け又は取外しするときに把持するための一部分がケース外に露出し他の部分がケース内に収容される把持部が設けられ、把持部には、ケースに対し回転ブラシを取付け位置に係止又は取外し位置に係止解除するためのレバーが把持部の周方向に突出するように設けられ、回転ブラシが取付け位置に係止されているときは、回転ブラシの取外し方向において、レバーの最外方端部が、開口部が形成されるケースの側面の最外方端部より内側に位置しているので、掃除中に家具や壁などがレバーに衝突して回転ブラシの係止が誤って解除されることがなく、使い勝手がよい床面吸込具が得られる。
【0052】
また、ケースの開口部が形成される側面には、開口部の周囲に凹部が形成され、回転ブラシが取付け位置に係止されているとき、レバーは凹部に収容され、回転ブラシを取外す方向と直交する方向において前記ケースの側面により覆われているので、掃除中に家具や壁などがレバーに前方向または後方向から衝突して回転ブラシの係止が誤って解除されることが抑制され、また、衝突によるレバーの破損も抑制されるので、使い勝手がよい床面吸込具が得られる。さらに、レバーはケースによって上面が覆われている為、床面吸込具を上面から見た形状が左右対称的になり、美観を損なうことのない床面吸込具が得られる。
【0053】
さらに、回転ブラシには、把持部を回転ブラシの取外し方向に付勢する付勢手段が設けられているので、把持部7が把持し易くなり回転ブラシ6が取り出し易くなるので作業性を向上させることができ、回転ブラシ6のメンテナンス性が向上する。また、開口部の内部には、回転ブラシを取付け位置に係止する係止部が設けられ、把持部には、係止部と係合して回転ブラシを取付け位置に係止するためのケース内に収容される係止凸片が設けられているので、付勢手段による回転ブラシの飛び出しを防止できる。
【0054】
本発明の実施の形態1における電気掃除機では、上記の床面吸込具と、この床面吸込具に連通し、吸引風を発生する電動送風機と、床面吸込具と電動送風機との間に配置され、吸引された塵埃を溜める集塵室とを備えたので、掃除中に家具や壁などがレバーに衝突して回転ブラシの係止が誤って解除されることがなく、使い勝手がよい電気掃除機が得られる。
【0055】
なお、本発明の実施の形態1で回転ブラシの駆動方法をモーターによる駆動方式で説明したが、回転ブラシの駆動方法はモーターによる駆動方式に限らず、電動送風機の吸引風によるエアータービン方式でも良く、適宜選択できる。